0.前言

1. 引言

• 1.1 数据库概念
  • 什么是数据库
  • 数据库管理系统（DBMS）简介
  • 常见的数据库类型（关系型数据库 vs. NoSQL数据库）
• 1.2 数据库的应用
  • 数据库在现代软件中的作用
  • 常见的数据库应用场景

2. 关系型数据库基础

• 2.1 关系型数据库概述
  • 什么是关系型数据库
  • 表、行、列的基本概念
• 2.2 数据库模型
  • 层次模型、网状模型、关系模型的比较
  • ER（实体-关系）模型
• 2.3 数据库设计原则
  • 实体、属性、关系
  • 数据库范式（第一、第二、第三范式）
  • 数据冗余与规范化

3. SQL基础

• 3.1 什么是SQL
  • SQL概述
  • SQL的基本操作：CRUD（创建、读取、更新、删除）
• 3.2 数据定义语言（DDL）
  • 创建表（CREATE TABLE）
  • 修改表结构（ALTER TABLE）
  • 删除表（DROP TABLE）
• 3.3 数据操作语言（DML）
  • 插入数据（INSERT INTO）
  • 查询数据（SELECT）
  • 更新数据（UPDATE）
  • 删除数据（DELETE）

4. 数据查询与优化

• 4.1 基本查询
  • 简单查询与条件查询（WHERE子句）
  • 排序查询（ORDER BY）
  • 聚合函数（COUNT, SUM, AVG, MAX, MIN）
• 4.2 高级查询
  • 联合查询（JOIN）：内连接、外连接、交叉连接
  • 子查询与嵌套查询
  • 视图（VIEW）的使用
• 4.3 查询优化
  • 索引（INDEX）及其优化作用
  • 查询计划与分析（EXPLAIN语句）
  • 缓存与性能优化

5. 数据库事务与并发控制

• 5.1 事务的概念
  • 事务的定义及ACID特性（原子性、一致性、隔离性、持久性）
  • 开始、提交、回滚事务
• 5.2 并发控制
  • 事务的隔离级别（READ UNCOMMITTED, READ COMMITTED, REPEATABLE READ, SERIALIZABLE）
  • 数据库锁机制（共享锁与排他锁）
  • 死锁与解决策略

6. 数据库安全性与备份

• 6.1 用户权限管理
• 用户创建与权限管理（GRANT, REVOKE）
  • 数据库角色与权限分配
• 6.2 数据加密与审计
  • 数据库加密技术
  • 日志审计与追踪
• 6.3 数据库备份与恢复
  • 备份策略（全量备份、增量备份）
  • 恢复数据（RESTORE）

7. NoSQL数据库基础

• 7.1 NoSQL简介
  • 什么是NoSQL数据库
  • NoSQL与关系型数据库的对比
• 7.2 NoSQL数据库分类
  • 键值存储（如Redis）
  • 文档存储（如MongoDB）
  • 列族存储（如Cassandra）
  • 图数据库（如Neo4j）
• 7.3 NoSQL数据库应用场景
  • 何时选择NoSQL数据库
  • NoSQL的优势与局限

8. 数据库的扩展与集群

• 8.1 水平与垂直扩展
  • 数据库扩展的基本方法
  • 数据库分片与复制
• 8.2 数据库集群与高可用性
  • 主从复制与多主复制
  • 数据库集群架构（如MySQL Cluster）
  • 高可用与负载均衡

9. 数据库实战项目

• 9.1 项目概述
  • 从头设计一个数据库系统
  • 确定需求与设计数据模型
• 9.2 数据库的搭建与部署
  • 数据库安装与配置
  • 创建项目表结构
  • 实现基本操作（CRUD）
• 9.3 项目性能优化
  • 索引优化
  • 查询优化与缓存策略

10. 数据库新趋势

• 10.1 云数据库
  • 云数据库简介
  • 常见的云数据库服务（如AWS RDS, Google Cloud SQL）
• 10.2 分布式数据库
  • 分布式数据库架构
  • CAP理论与BASE模型
• 10.3 人工智能与数据库
  • AI驱动的数据分析
  • 数据库中的机器学习与预测